淬火常用冷却介质三
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金属材料与热处理一,判断题:1、在钢的杂质元素中,硫使钢产生热脆性,磷使钢产生冷脆性,因而硫、磷是有害元素。
()2、钢的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变其内部组织,从而获得所需性能的一种方法。
()3、退火与回火部分可以消除钢中的应力,所以在生产中可以通用。
()4、灰铸铁的牌号用QT表示,球墨铸铁的牌号用HT表示。
()5、淬火过程中常用的冷却介质是水、油、盐和碱水溶液。
()6、纯铜又称紫铜,它有很高的导电性、导热性和优良的塑性。
()7、碳素工具钢的含碳量都是在0.7%以上,而且都是优质钢。
()8、钢中的锰、硅是有害元素。
()9、拉抻试验可以测定金属材料的弹性,强度和塑性等的多项指标。
()10、P5有金属材料在拉抻试验时都会出现显著的屈服现象。
()11、材料的伸长率、断面收缩率数值越大表明其塑性越好。
()12、进行布氏硬度试验时,当试验条件相同,其压痕直径越小,材料硬度越低。
()13、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的深度来确定的。
()14、在布氏硬度值有效范围内,HBS值和σb有一一对应的关系,其HBS值大,则材料的σb值就大.()15、T12钢碳的质量分数为12%。
()16、硅和锰在碳素钢中都是有益元素,适当地增加其含碳量,均能提高钢的强度。
()17、硫是碳钢中的有益元素,它能使钢的脆性下降。
()18、磷是碳钢中的有害元素,它能使钢产生“冷脆”。
()19、高碳钢的质量优于中碳钢,中碳钢的质量优于低碳钢。
()20、碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。
()21、碳素工具钢的质量分数一般都大于0.7%。
()22、OBF、20、45、65Mn、T12A都是碳素钢。
()23、做普通小弹簧应用15钢。
()24、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢,经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性,主要用于制作弹性零件和耐磨零件。
()25、40钢与40Cr钢碳的质量分数基本相同,性能用途也一样。
()26、T12A和CrW5都属于高碳钢,它们的耐磨性,红硬性也基本相同。
淬火介质的淬火冷却过程1 蒸汽膜冷却阶段当红热的工件浸入淬火介质后,淬火介质会受热发生汽化并立即在其表面形成一层蒸汽膜,这层蒸汽膜的导热率很低,工件的热量主要通过蒸汽膜的辐射和传导作用来传递出去.因此工件在该阶段冷却速度比较缓慢. 蒸汽膜阶段持续时间的长短,主要取决于淬火介质的构成成份.淬火介质具有非常短的蒸汽膜阶段是非常重要和必需的.首先可以有效避免被处理零件发生不希望的组织转变(非马氏体组织);其次,可以实现零件上不同位置的均匀冷却,能够有效降低组织转变应力,从而减少变形.2 沸腾冷却阶段经过一段时间,零件表面上的蒸汽膜开始破裂(蒸汽膜维持的时间主要取决于淬火介质的构成成份及被处理零件的几何形状尺寸)并迅速进入沸腾冷却阶段.此时工件与淬火介质直接接触,淬火介质在工件表面产生强烈沸腾,工件的热量被介质汽化所吸收,散热速度加快,冷却速度很快达到最大值.工件表面温度迅速下降,而后液体沸腾逐渐减弱直至工件表面温度低于液体沸点,沸腾冷却阶段结束.3 对流冷却阶段当淬火工件的表面温度低于介质沸点时,进入对流冷却阶段,此时工件与介质之间的散热是以对流传导方式进行.介质本身由于温度差则产生自然对流及介质与工件之间的温差产生的热传导将工件的热量带走,这一阶段的冷却速度通常比较缓慢,但是搅拌速度的大小对其有着很大的影响.淬火液的几个重要参数a 蒸汽膜冷却阶段的持继时间b 沸腾冷却阶段的温度范围c 对流冷却阶段的冷却速度及其开始的温度最大冷却速度并不能反映出淬火介质冷却性能的优劣, 因为它只是温度-时间曲线上的最大斜率值,而非对应于TTT转变相图上C 曲线的位置(特别是鼻尖温度位置).淬火介质具有一个短暂的蒸汽膜阶段是相当重要和必需的,因为,当零件浸入淬火介质的最初几秒钟(有些情况下甚至在一秒钟之内)温度就会降低到500~600度左右的临界温度,此时如果蒸汽膜阶段过长,非马氏体的一些软组织如珠光体,贝氏体,托氏体等就会产生.对于合金含量较高的材料,其在TTT相图上的C曲线会右移,有时淬火介质蒸汽膜阶段较长也不会影响其最终淬火冷却效果,但是,蒸汽膜阶段的缩短有助于整个工件不同位置得到均匀冷却,能够减少应力,降低淬火变形.。
淬火冷却介质的种类及其优缺点[发布人]恒鑫化工[时间]2011-3-14 20:09:11 浏览:136 次淬火冷却介质的类型及其优缺点烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质;而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油,加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。
1、自来水作为淬火介质的主要优缺点:优点:水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质,它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。
通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等,均可以改善水的冷却特性,减少变形和开裂,获得比较理想的淬火效果缺点:①、冷却能力对水温的变化极其敏感,水温升高,使最大冷速对应的温度移向低温;②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区(500~600℃左右),水处在蒸汽膜阶段,冷速较低,奥氏体易发生高温转变。
而在马氏体转变区的冷速太大,易使工件严重变形甚至开裂;③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡,使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点;④、参入不容物或微溶杂质时,会影响其冷却能力,也会使工件产生软点。
2、盐水作为淬火介质的主要优缺点:优点:盐水在冷却过程中不发生物态变化,工件淬火主要靠对流冷却,通常在高温区域冷却速度快,在低温区域冷却速度慢,淬火性能优良,淬透力强,淬火边形小,基本无裂纹产生缺点:水中加入适量的盐,在500~600℃区间的冷却能力明显高于水,但在100~300℃区间冷速仍然很大,且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
3、碱水作为淬火介质的主要缺点:优点:盐水在冷却过程中不发生物态变化,工件淬火主要靠对流冷却,通常在高温区域冷却速度快,在低温区域冷却速度慢,淬火性能优良,淬透力强,淬火边形小,基本无裂纹产生缺点:水中加入适量的盐,在500~600℃区间的冷却能力明显高于水,但在100~300℃区间冷速仍然很大,且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
缺点:碱水在高温区的冷却速比盐水高,而在低温区的冷速比盐水低。
h13模具钢热处理工艺H13模具钢热处理工艺引言:H13模具钢是一种广泛应用于模具制造领域的工具钢。
热处理是模具制造过程中至关重要的一环,它能够显著提高H13模具钢的硬度、强度和耐磨性,从而提升模具的使用寿命和性能。
本文将介绍H13模具钢的热处理工艺,包括淬火、回火和表面处理等关键步骤。
一、淬火工艺淬火是H13模具钢热处理的关键步骤之一,它通过快速冷却来使钢材达到高硬度和高强度。
一般来说,H13模具钢的淬火工艺包括加热、保温、冷却三个阶段。
1. 加热阶段:将H13模具钢加热至适宜的温度,一般为980℃-1050℃。
加热温度的选择应根据具体的模具形状和要求来确定。
2. 保温阶段:将加热至适宜温度的H13模具钢保温一段时间,以保证钢材内部温度均匀。
3. 冷却阶段:在保温结束后,将H13模具钢迅速冷却至室温。
常用的冷却介质有水、油和气体。
选择合适的冷却介质可以控制H13模具钢的硬度和韧性。
二、回火工艺回火是淬火后的必要步骤,它能够消除淬火时产生的内部应力,并调整H13模具钢的硬度和韧性。
回火一般包括加热、保温和冷却三个阶段。
1. 加热阶段:将淬火后的H13模具钢加热至适宜的温度,一般为500℃-600℃。
加热温度的选择应根据具体的模具要求来确定。
2. 保温阶段:将加热至适宜温度的H13模具钢保温一段时间,以保证钢材内部温度均匀。
3. 冷却阶段:在保温结束后,将H13模具钢冷却至室温。
冷却速度一般较慢,以避免产生新的内部应力。
三、表面处理工艺H13模具钢的表面处理能够进一步提高模具的耐磨性和抗腐蚀性。
常用的表面处理方法有氮化、镀层和渗碳等。
1. 氮化:通过在H13模具钢表面注氮,形成氮化层来提高硬度和耐磨性。
氮化处理一般在高温下进行,可提高表面硬度至1200-1500HV。
2. 镀层:常用的镀层方法有电镀、热浸镀和喷涂等。
镀层能够增加模具的抗腐蚀性和耐磨性,延长模具使用寿命。
3. 渗碳:通过在H13模具钢表面渗入碳元素,形成碳化层来提高硬度和耐磨性。
冷却特性曲线的说明淬火介质的冷却过程分三个阶段:蒸汽膜阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段(见下图所示)。
用符合ISO9950标准的ivf冷却特性测试仪测出的冷却特性曲线(如下图)有几个特征值对淬火油的淬硬能力有重要影响。
第一个是油蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的温度,即图中A点对应的温度,叫做(上)特征温度;第二个是出现最高冷却速度的温度,即图中B点对应的温度;第三个是最高冷却速度值,即B点对应的冷却速度值;第四个是对流开始温度,即C点对应的温度。
如何从冷却特性选用淬火介质热处理淬火介质,用的首先是它的冷却性能。
因此,在确定介质的类别后,我们主张按介质的冷却特性来选择介质的品种。
比如,当我们确定应当选用快速淬火油后,具体的品种就应当根据工件特点和热处理要求从油的冷却速度分布上去选。
不管选用何种淬火介质,大致都可以按以下五条原则进行选择。
一看钢的含碳量多少── 含碳量低的钢有可能在冷却的高温阶段析出先共析铁素体,其过冷奥氏体最易发生珠光体转变的温度(即所谓"鼻尖"位置的温度)较高,马氏体起点(Ms)也较高。
因此,为了使这类钢制的工件充分淬硬,所用的淬火介质应当有较短的蒸汽膜阶段,且其出现最高冷却速度的温度应当较高。
相反,对含碳量较高的钢,淬火介质的蒸汽膜阶段可以更长些,出现最高冷却速度的温度也应当低些。
二看钢的淬透性高低——淬透性差的钢要求用冷却速度快的淬火介质,淬透性好的钢则可以用冷却速度慢一些的介质。
通常,随着钢的淬透性提高,过冷奥氏体分解转变的“C”曲线会向右下方移动。
所以,对淬透性差的钢,选用的淬火介质出现最高冷却速度的温度应当高些;而淬透性好的钢则低些。
有些淬透性好的钢过冷奥氏体容易发生贝氏体转变,要避开其贝氏体转变,也要求有足够快的低温冷却速度。
三看工件的有效厚度大小——如果工件的表面一冷到Ms点,就立即大大减慢介质的冷却速度,则工件内部的热量向淬火介质散失的速度也就立即放慢,这必然使工件表面一定深度以内的过冷奥氏体冷不到Ms点就发生非马氏体转变,其结果,淬火后工件只有很薄的马氏体层。
淬火的冷却方式理论说明以及概述1. 引言1.1 概述淬火是金属热处理中一项重要的工艺,在材料的强度和硬度提升方面起着关键作用。
淬火的冷却方式是决定材料性能的关键因素之一。
本文旨在理论上探讨不同冷却方式对材料性能的影响,并介绍常见的淬火冷却方式及其原理。
此外,我们还将分析选择和优化淬火冷却方式时需要考虑的因素。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述,分别是引言、冷却方式的理论说明、热处理中常用的淬火冷却方式介绍、淬火冷却方式选择与优化考虑因素分析以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在为读者提供关于淬火冷却方式及其理论基础的详细说明,并介绍常见的淬火方法。
同时,我们还将分析选取合适冷却方式时需要考虑的因素,帮助读者了解如何在实际应用中进行选择和优化。
最后,通过对当前研究现状进行总结并展望未来发展方向,我们希望激发更多的研究兴趣并推动淬火冷却方式领域的进一步突破。
2. 冷却方式的理论说明2.1 理论基础在热处理过程中,淬火是一个关键步骤,它通过快速冷却来改变材料的结构和性能。
淬火冷却方式的选择取决于材料的类型、要求以及零件尺寸和形状复杂度等因素。
不同的冷却方式具有不同的原理和效果。
2.2 不同冷却方式的原理2.2.1 油淬火油淬火是一种较为常见的淬火方式。
其原理是通过将工件迅速放入预热至适当温度的油液中,使工件表面温度迅速下降,产生快速冷却效果。
由于油具有良好的热导性能,可以快速吸收工件表面的热量,从而使得工件表面达到较高硬度,并形成均匀的组织结构。
2.2.2 水淬火水淬火与油淬火相比,具有更快的冷却速率和更高的硬化效果。
其原理是将工件浸入水中,并迅速吸收热量来进行快速冷却。
由于水具有很高的热传导性能,可以迅速从工件表面吸收热量,使工件温度迅速下降。
水淬火可以在较短时间内形成较高的硬度和均匀的组织结构,但也容易产生过快冷却引起的裂纹和变形问题。
2.2.3 高压气体淬火高压气体淬火是一种使用惰性气体(例如氮气或氦气)进行淬火的方式。
淬火介质的冷却特性曲线究竟说明了什么摘要:在标准测试仪检测淬火介质冷却特性的同时,用摄像机摄录了探棒四周的状况。
对比发现,按测得的冷却特性曲线的外形划分的冷却阶段,与探棒表面实际发生的冷却情况大不相同。
说明了产生这种差异的原因。
通过分析和推理,得出了结论:不能从淬火介质的冷却特性曲线往划分探棒所处的冷却阶段;凭测出的冷却特性曲线不可能正确推算实际工件可能获得的冷却情况;淬火介质的冷却特性曲线只宜用在介质冷却特性的相互对比中。
关键词:淬火介质;冷却特性曲线;冷却特性检测;冷却过程计算;热处理工艺一、淬火介质冷却特性曲线的应用情况与存在的疑问近二十年来,淬火介质冷却特性曲线的应用给热处理行业带来了不小的技术进步。
现在,淬火介质的开发研究,介质的比较和选择,热处理生产中的产品质量控制,甚至分析和解决生产中碰到的热处理质量和技术题目,都已离不开淬火介质的冷却特性曲线了。
但是,这些冷却特性曲线究竟能告诉我们些什么?对这个题目,行业内已经有了基本一致的答案。
极具权威性的美国金属手册[1]上,以及行业内着名专家G.E.Totten的专著[2]上提供的解释很具代表性,如图1所示。
图中阶段A通称冷却的蒸汽膜阶段(也称膜沸腾阶段),阶段B通称沸腾阶段(也称泡沸腾阶段),阶段C称为对流阶段。
在蒸汽膜阶段,整个试块被蒸汽膜包围着。
在沸腾冷却阶段,整个试块表面都在发生沸腾。
而到了对流冷却阶段,则通过对流传热使试块冷却。
图中任一曲线上的点,都可以通过期间或者温度坐标找到另一曲线上的对应点。
其它的书刊资料上,液态淬火介质的冷却特性曲线,不管采用什么样的检测标准,都按图1所示的方式划分冷却的阶段和解释各阶段的冷却机理。
在淬火介质的研究和评价中,通常用图1所示的两种曲线来表示和比较介质的冷却特性。
从冷却速度曲线上,指出淬火介质的特性温度、出现最高冷却速度的温度和最高冷却速度值,以及对流开始温度。
从冷却过程曲线上,通常指出从800℃冷却到400℃(或者300℃)所需的时间。
热处理基础知识总结热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
一、热处理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
冷却特性曲线的说明淬火介质的冷却过程分三个阶段:蒸汽膜阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段(见下图所示)。
用符合ISO9950标准的ivf冷却特性测试仪测出的冷却特性曲线(如下图)有几个特征值对淬火油的淬硬能力有重要影响。
第一个是油蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的温度,即图中A点对应的温度,叫做(上)特征温度;第二个是出现最高冷却速度的温度,即图中B点对应的温度;第三个是最高冷却速度值,即B点对应的冷却速度值;第四个是对流开始温度,即C点对应的温度。
如何从冷却特性选用淬火介质热处理淬火介质,用的首先是它的冷却性能。
因此,在确定介质的类别后,我们主张按介质的冷却特性来选择介质的品种。
比如,当我们确定应当选用快速淬火油后,具体的品种就应当根据工件特点和热处理要求从油的冷却速度分布上去选。
不管选用何种淬火介质,大致都可以按以下五条原则进行选择。
一看钢的含碳量多少── 含碳量低的钢有可能在冷却的高温阶段析出先共析铁素体,其过冷奥氏体最易发生珠光体转变的温度(即所谓"鼻尖"位置的温度)较高,马氏体起点(Ms)也较高。
因此,为了使这类钢制的工件充分淬硬,所用的淬火介质应当有较短的蒸汽膜阶段,且其出现最高冷却速度的温度应当较高。
相反,对含碳量较高的钢,淬火介质的蒸汽膜阶段可以更长些,出现最高冷却速度的温度也应当低些。
二看钢的淬透性高低——淬透性差的钢要求用冷却速度快的淬火介质,淬透性好的钢则可以用冷却速度慢一些的介质。
通常,随着钢的淬透性提高,过冷奥氏体分解转变的“C”曲线会向右下方移动。
所以,对淬透性差的钢,选用的淬火介质出现最高冷却速度的温度应当高些;而淬透性好的钢则低些。
有些淬透性好的钢过冷奥氏体容易发生贝氏体转变,要避开其贝氏体转变,也要求有足够快的低温冷却速度。
三看工件的有效厚度大小——如果工件的表面一冷到Ms点,就立即大大减慢介质的冷却速度,则工件内部的热量向淬火介质散失的速度也就立即放慢,这必然使工件表面一定深度以内的过冷奥氏体冷不到Ms点就发生非马氏体转变,其结果,淬火后工件只有很薄的马氏体层。
淬火介质的冷却曲线、冷却性能及选用选择淬火介质,应当同时兼顾到对淬火介质冷却特性、稳定性、可操作性、经济性和环保等方面的要求。
在这些要求中,最重要的是淬火介质的冷却特性。
本文将以推理方式入手,通过分析讨论,提出一套从冷却特性选择淬火介质的可实用的原则方法。
钢件淬火冷却,希望的效果有三:1.获得高而且均匀的表面硬度和足够的淬硬深度;2.不淬裂;3.淬火变形小。
选好用好淬火介质是同时获得这三项效果的基本保证。
当前,国内外多以国际标准方法(ISO9950)测定,并用冷却速度曲线来表征淬火介质的冷却特性。
但是,对特定工件(即在钢种、形状大小和热处理要求一定)的情况下,如何从冷却特性上去选择合适的淬火介质?在生产现场,一个淬火槽中往往要淬多种不同钢种、形状、大小和热处理要求的工件。
在这种情况下,如何选定它们共同适用的一种淬火液?一般的热处理车间,为满足所有工件的热处理要求,应当配备几种淬火液?──关于这类实际生产需要解决的问题,至今研究很少。
有人[1、2]做过一些工作,但都提不出系统实用的原则方法。
本文以过去工作为[4、6]基础,从讨论实际生产中一些工件"油淬不硬而水淬又裂"入手,通过推理和实例分析,提出了对特定工件按冷却速度分布选择淬火介质的方法,并进而确定了能供多种工件淬火的一种淬火液的选择原则。
1 特定工件淬火的最低和最高冷却速度分布线从普通机油和自来水的冷却速度分布(如图1)可以看出,普通机油的冷却速度慢,因而不少工件在其中淬不硬;而自来水的冷却速度又太快,以致于多数钢种不能在其中淬火。
在图中,自来水和普通机油之间有一个宽广的"中间地带",只有普通机油和自来水的工厂,时常会遇到一些工件"油淬不硬而水淬又裂"的麻烦,原因就在这里。
可以推知,对于一种这样的工件,如果将机油的冷却速度提高,该工件淬火硬度也会相应提高。
我们假定,当机油的冷却速度提高到图2中带齿线水平时,该工件刚好可以得到要求的淬火硬度。
淬火常用的冷却介质淬火是金属加工中一种重要的热处理方法,通过迅速冷却金属材料,使其结构发生变化,从而获得理想的硬度和组织结构。
在淬火过程中,冷却介质的选择对最终产品的性能起着关键作用。
不同的冷却介质具有不同的冷却速率和效果,下面介绍一些常用的淬火冷却介质。
1. 水水是最常用的淬火冷却介质之一,它具有良好的冷却效果和快速的冷却速度。
水的高热容量和导热性使其能够迅速从金属中吸收热量,并通过自然对流的方式将热量带走。
因此,水可以在短时间内使金属迅速冷却,达到良好的淬火效果。
然而,由于水的冷却速度非常快,容易导致金属产生应力和变形,因此需要注意控制淬火速度和避免过度冷却。
2. 油油是另一种常用的淬火冷却介质,它相比水具有较慢的冷却速度和较低的冷却效果。
油的导热性相对较差,因此在油中淬火时,金属的冷却速度比水慢一些,可以减缓金属的应力和变形。
同时,油对金属表面的冷却效果较好,能够产生较硬的表层和耐磨的特性。
然而,油的一些缺点是易燃和易产生烟雾,需要在使用时注意安全。
3. 盐水盐水是一种常用的淬火介质,它是将普通水中加入适量的盐来制备的。
盐水的冷却速度介于水和油之间,具有中等的淬火效果。
盐水的冷却速度相较于水较慢,可以减少金属的变形和应力,同时也比油具有较好的冷却效果。
然而,由于盐的腐蚀性,盐水在使用后需要及时清洗金属表面,以避免腐蚀的问题。
4. 空气空气是一种较为温和的淬火冷却介质,通常用于淬火较小尺寸、已处于高温状态的金属材料。
它的冷却速度相对较慢,可以有效减少金属的应力和变形。
但是,由于空气的导热性较差,淬火效果较弱,无法获得与水或油相比的高硬度。
总结:在金属淬火过程中,选择合适的冷却介质非常重要。
不同的冷却介质具有不同的冷却速度和效果。
水具有快速的冷却速度,但容易导致金属变形;油的冷却速度较慢,适用于减少金属应力和变形;盐水相对中等冷却速度,兼具较好的冷却效果;空气的冷却速度较慢,适用于较小尺寸、高温状态的金属材料。
金属热处理基本知识金属热处理的工艺热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接,不可间断。
加热是热处理的重要工序之一。
金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。
电的应用使加热易于控制,且无环境污染。
利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。
采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。
一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。
但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。